【精品解析】华师大版初中科学八上第一章第五节二力平衡的条件同步练习

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名称 【精品解析】华师大版初中科学八上第一章第五节二力平衡的条件同步练习
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2021-07-08 06:52:16

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华师大版初中科学八上第一章第五节二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.(2021七下·吴兴期末)静止在水平桌面的笔筒,与笔筒受到的重力相互平衡的力是(  )
A.桌子的重力 B.笔筒对桌面的压力
C.桌面对笔筒的支持力 D.地面对桌子的支持力
2.(2021七下·温州期中)如图所示,物体所受的两个力彼此平衡的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2021·下城模拟)运动员用双手握住竖直的铁竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为f1和f2,则f1、f2的方向和大小关系是(  )
A.f1向上,f2向下,f1=f2 B.f1向下,f2向上,f1>f2
C.f1向上,f2向上,f1=f2 D.f1向上,f2向下,f1>f2
4.(2021·瓯海模拟)疫情期间,无人机快递业务激增(如图)。下列无人机运动过程中,其下端所运载的货物受到拉力和货物重力不是一对平衡力的是(  )
A.静止准备 B.匀速上升飞行
C.匀速水平飞行 D.减速降落飞行
5.如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小,下列说法正确的是(  )
A.甲图中桌面受到的压力比乙图大
B.乙图中桌面受到的压力比甲图大
C.两图中桌面受到的压力相等
D.无法确定
6.(2021·绍兴)如图,将弹性球和绳子先后放入瓶中。倒置瓶子,一手拿着瓶一手拉动绳子,直到绳子处于拉紧状态。将瓶 子放正后,手拉绳就可将瓶子提起来。下列分析正确的是(  )
A.增加弹性球的质量有助于实验成功
B.选择粗细合适的粗糙绳子有助于实验成功
C.只要手的拉力足够大,瓶子就不会掉落
D.绳对手的拉力和绳对瓶的拉力是一对相互作用力正放倒放正放
7.(2021·嘉兴)用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将(  )
A.向左下运动 B.向右上运动
C.仍静止不动 D.转过一定角度
8.(2020七下·乐清期末)到如图所示,竖直握在手中的瓶子处于静止状态,下列属于平衡力的是(  )
A.手对瓶子的摩檫力与手对瓶子的压力
B.手对瓶子的压力与瓶子受到的重力
C.手对瓶子的摩擦力与瓶子受到的重力
D.手对瓶子的压力与瓶子对手的弹力
9.(2021七下·滨江期中)在实验时,小明将一个正常铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时如左图所示,示数为1N。接着,他把这个测力计像右图中乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲乙两测力计的示数分别是(  )(g取10N/kg)
A.1.0N和1.5N B.1.0N和0.5N C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
10.(2021·温州模拟)雨滴下落时会受到空气的阻力,研究发现,下落速度越快,雨滴所受到的空气阻力越大。如图为雨滴下落过程中速度随时间的变化曲线,则下列对t1-t2时间范围内雨滴受力情况分析正确的是(  )
A.不受力 B.f>G
C.f=G D.f11.(2021·温州模拟)如图用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黑板上静止,下列说法正确的是(  )
A.书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B.黑板对书的摩擦力为4N
C.书受到摩擦力的方向竖直向下
D.书受到两对平衡力的作用
12.(2021七下·温州期中)如图是一位同学手拿饮料瓶的图片,保持饮料瓶处于趁止状态,下列做法会减少手和饮料瓶之间的摩擦力的是(  )
A.不改变瓶中饮料质量,增加手对饮料瓶的压力
B.不改变瓶中饮料质量,减少手对饮料瓶的压力
C.不改变手对饮料瓶的压力,倒出饮料瓶中的部分饮料
D.不改变手对饮料瓶的压力,在饮料瓶中加入一些饮料
13.(2021七下·温州期中)如图,一苹果放在水平桌面上,下列一对力属于平衡力的是(  )
A.苹果受到的重力和苹果对桌面的压力
B.苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力
C.桌子受到的重力和苹果对桌子的压力
D.桌子受到的重力和桌子对地面的压力
14.(2020九上·越城期末)如图所示,物重为G,在水平拉力F作用下匀速前进,物体受到的摩擦力为f(不计动滑轮重及转轴与滑轮间的摩擦),下列关系式正确的是(  )
A.F=2f B.F=f C.F=f/2 D.F=f+G
15.(2020八上·镇海期中)下列事例中,物体运动状态没有发生改变的是(  )
A.火车启动时,从静止变为运动
B.在地面上滚动的小球,速度逐渐变慢
C.汽车在盘山公路上匀速行驶
D.重物被吊车沿直线向上匀速吊起
16.(2020八上·镇海期中)如图所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=5N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是(  )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5 N,甲的示数是5 N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5 N,乙的示数是10 N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
17.(2020八上·镇海期中)小涛按图所示用手竖直握紧饮料罐不动,下列说法正确的是(  )
A.手对罐的压力与罐受到的重力是一对平衡力
B.若手对罐的压力增加,则罐受到的摩擦力将增大
C.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力大小相等
D.罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力
18.(2020八上·镇海期中)用弹簧测力计两次拉动重力为G的物体竖直向上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示,则下列判断中正确的是(  )
A.第一次测力计的示数一定大于第二次测力计的示数
B.第一次测力计的示数可能小于第二次测力计的示数
C.两次物体都做的是匀速直线运动
D.第一次是加速直线运动,第二次是减速直线运动
19.(2021·温州模拟)如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平面上,同时有F=10N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,A、B、C三个物体仍处于静止状态,则下列说法不正确的是(  )
A.A物体对B物体的摩擦力为10N,向左
B.地面对A物体的摩擦力为10N,向右
C.B物体对C物体的摩擦力为零
D.C物体受到两个力的作用
20.(2020八上·浙江期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
二、填空题
21.(2020七下·仙居月考)如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力   重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力    。(选填“是”或“否”)
22.(2021·金华)用如图所示装置测物体B的摩擦力。拉力F水平向左,不计弹簧测力计重,所用弹簧测力计已调零。完成下列问题:
(1)当F=5N时,物体A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时物体B受到的摩擦力为   ;
(2)当F=20N时,物体A水平向左运动,弹簧测力计示数为3N且保持不变,此时物体B受到的摩擦力方向为   。
23.(2021九下·海曙月考)如图,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,现用F=20N的水平拉力拉乙物体,使三物体一起向右作匀速直线运动,则物体乙受   个力的作用,物体甲受桌面的摩擦力是   N。
24.(2020九上·鄞州月考)滑动摩擦力的大小可以用f=kN来计算(k表示滑动摩擦系数,N 表示压力)。如图所示,木板重400牛,人与木板、木板与地面的滑动摩擦系数k都为0.3,现在有一人用150N水平拉绳子,使他本人和木板一起向左作匀速运动,则木板与地面之间的摩擦力大小是   牛,人的质量   千克。(g=10牛/千克)
25.(2020八上·镇海期中)小明同学课间在操场上参加爬竿活动,他先沿竖直竿匀速爬上顶端后又匀速滑回地面,则小明在下滑过程中所受摩擦力方向竖直向   ,摩擦力大小   重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
26.(2020八上·慈溪期中)在《二力平衡条件》一课中,教材设计了一个活动,在一块正方形轻质木板两对角位置打上两个小孔A和B,并在A和B间画一条对角线。用两个弹簧测力计通过细绳分别对木板施加力。
(1)现在由一位同学用手按住木板,另两位同学拉住弹簧测力计对木板施加力,力的方向如图所示,拉力大小保持相等;当按住木板的同学放开手后,可以观察到木板     。
(2)两位施加力的同学继续用力使得木板再次静止,此时可以发现这两个力的方向
   。
(3)两位施加力的同学继续保持用力状态,原来按住木板的同学两次将木板按住,并设法用刀具沿另一条木板的对角线将木板一分为二,放手后,木板两部分立即分离,此现象说明要使二力平衡,这两个力必须    。
27.(2020八上·温州开学考)微信朋友圈传言“2月11日这一天地球的引力最小,最容易将扫帚竖立”。于是,大量如图所示的“立扫帚挑战”照片占领了微信朋友圈。其实,扫帚能竖立的原因是它所受的重力与   二力平衡。要进一步通过实验证明传言的错误,你的建议   。

28.(2020七下·长兴期末)如图,重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1,f1的方向是   ;小科停在某处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3。则f1 f2 f3的大小关系是   。
29.(2020七下·越城期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图象可知,当t=1s时,物体处于 _   状态;
(2)当t=5s时,物体受到的摩擦力为   N;
(3)当木块所受的推力是2N,则对木块所处状态的判断,正确的是 。
A.静止 B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
30.如图,一根不可伸缩的轻绳跨过定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的人拉住。设人的质量为60kg,吊椅的质量为10kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。当人与吊椅一起匀速上升时,人竖直向下拉绳的力等于   N,人对吊椅的压力等于   N。(g取10N/kg)
三、解答题
31.如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降。请回答下列问题:
(1)如果已知人和伞所受的总重力是1000N,请问他所受到的阻力的大小是   ,方向是   (选填“向上”或“向下”)。
(2)请从二力平衡的角度提出一个问题并回答。
问题:   ;
回答:   。
32.质量为9t的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到摩擦阻力是车重的0.02倍,求卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
33.如图所示,是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验。
(1)如甲图所示,小华将木块放置于水平桌面上,两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码。小华发现,当左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止。请画出木块A此时在水平方向上所受力的示意图。(每个钩码重1N)
(2)小明认为将木块A换成带轮子的小车,实验效果会更好,其原因是:   。
(3)换成小车后,若要使小车保持静止,应当在右侧   (“增加”或“减少”)   个钩码。
(4)小车处于静止后,保持两边拉力的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将   (选填“保持静止”或“扭转回来”).这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在   上的条件。
34.(2018八上·奉化期中)重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方(v2)成正比,关系为F阻=kv2,其中k为常数,且k=1×10-4N.s2/m2.求:
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小
(2)雨滴匀速下落时的速度为多少?
35.(2019九上·萧山月考)如图所示,一气球与所挂物体的总质量为 5m,气球所受浮力始终保持
40N 不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即 f=kv(k 为常数),此时气球以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动;若减少所挂物体,使气球与剩余物体的总质量变为
3m, 经过一段时间后,气球恰好以 2m/s 竖直向上做匀速直线运动。(物体所受浮力和空气阻力忽略不计,g=10N/kg)
(1)画出气球与所挂物体以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动时的受力示意图。
(2)计算出 m 的大小。
(3)若去掉所挂的所有物体,气球的质量为 m,则气球能达到的最大速度是多少?
四、实验探究题
36.(2021七下·温州期中)如图所示,图甲是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景:
(1)小华将卡(重力可忽略不计)两端的细线绕过滑轮,并挂上游码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_   来改变拉力的大小(钩码质量均相等)。
(2)为了探究不在同一直线上的两个大小相等的力是否平,小华想的将卡片扭转一个角度,松手后卡片   (选填“能"或“不能")
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要更因是 .
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.卡片是比较容易获取的材料
C.容易让卡片在水平方向上保持平衡
D.卡片容易扭转
37.(2020八上·温州开学考)如图是小八和小乐探究“二力平衡条件”时的实验情景,回答问题:
(1)据图分析,此实验的研究对象是   ,小八在实验中保持G1和G2相等,将小车扭转一个角度:松手后发现小车无法在原位置静止。小八进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是两个力   。
(2)小乐在进行实验时,发现G1和G2大小存在较小的差异时小车也能保持静止,这与他预估的现象不相符,你认为可能的原因是什么   。
38.(2020七下·椒江期末)在“探究二力平衡的条件”实验中,小柯和小妍分别设计了甲、乙两个方案(如图所示)。
(1)同学们一致认为小妍的方案更好。为什么?
(2)若使卡片在图乙位置失去平衡,可以用   方法来实现(写出一种方法即可)。
(3)用小妍的方案进行实验时,有同学发现两细线不在同一直线上时(如图丙),卡片也能静止,你认为造成这种现象的原因是     ;另有同学在实验过程中发现两边钩码数量不同时(如图丁),小卡片也能静止,你认为造成这种现象的原因可能是   。
(4)当实验现象与理论不匹配时,下列做法中可取的是(  )。
A.否定相应的理论
B.放弃实验,直接认同相应的理论
C.查阅资料,了解理论的适用条件
D.认真分析,寻找原因
39.小明同学在学习了关于物体的平衡条件后,得知二力平衡条件是:作用在一个物体上的两个力它们的大小相等、方向相反,并且在同一直线上。好问的他提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。①他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球落下,如图乙所示。②他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示,剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件,归纳小明同学得出的初步结论:
(1)由图甲和乙可知:   。
(2)由图甲和丙可知:   。
(3)由图甲和丁可知:   。
40.(2017·浙江模拟)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动。
(1)甲乙两图中弹簧测力计拉着木块沿水平方向做   运动时,测力计的读数才等于滑动摩擦力。
(2)比较甲乙两图,能否得出滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关?为什么?
(3)丙图中木块匀速运动时测力计的读数如图所示,则木块受到的滑动摩擦力为   N(不计滑轮、绳子的重量及二者间摩擦)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.桌子的重力作用在桌子上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者方向相同且作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.笔筒对桌面的压力作用在桌面上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者方向相同且作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.桌面对笔筒的支持力和笔筒的重力都作用在笔筒上,二者方向相反、大小相等且在同一直线上,肯定为平衡力,故C正确;
D.地面对桌子的支持力作用在桌子上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
2.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.两个力没有作用在同一直线上,故A错误;
B.两个力的大小不等,故B错误;
C.两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故C正确;
D.两个力没有作用在同一直线上,故D错误。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】运动员用双手握住竖直的铁竿匀速攀上和匀速下滑时,它都在竖直方向上做匀速直线运动,它受到的摩擦力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,摩擦力和重力的大小相等,因此摩擦力f1=f2;摩擦力的方向与重力方向相反,因此竖直向上,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力,处于平衡状态,据此分析判断。
【解答】当无人机静止准备、匀速上升或匀速下降时,都处于平衡状态,受到平衡力,故A、B、C不合题意;
当无人机减速降落时,没有处于平衡状态,不受平衡力,故D符合题意。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将两个磁体看作一个整体,对其进行受力分析,根据二力平衡的知识判断。
【解答】甲、乙两图中均有两块磁体叠放在水平桌面上,桌面不是磁体,因此不会受到磁力。将叠在一起的磁体看成一个整体,根据二力平衡的知识可知,它们对桌面的压力等于它们自身的重力,所以两图中桌面受到的压力相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】将瓶子放正后,手拉绳子将瓶子提起来后,瓶子受到的重力和它受到的摩擦力相互平衡。瓶子是否会掉下来,取决于摩擦力的大小,与弹性球的质量大小无关,故A错误;
当绳子和弹性绳刚好卡在瓶口处时,绳子越粗糙,摩擦力越大,越有利于实验成功,故B正确;
手的拉力并没有直接作用在瓶子上,与瓶子的掉落没有直接关系,故C错误;
相互作用力必须作用在相互接触的两个物体上,而绳对手的拉力作用在手上,绳对瓶的拉力作用在瓶上,手和瓶没有接触,故D错误。
故选B。
7.【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,塑料片上受到的两个拉力由钩码的重力产生。当挂上等重的钩码时,两个拉力的大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上,因此二力平衡,则塑料片静止不动,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.手对瓶子的摩檫力沿竖直方向,手对瓶子的压力沿水平方向,二者没有在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.手对瓶子的压力沿水平方向,而瓶子受到的重力沿竖直方向,二者没有在同一直线上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.手对瓶子的摩擦力与瓶子受到的重力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为平衡力,故C正确;
D.手对瓶子的压力作用在瓶子上,而瓶子对手的弹力作用在手上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
9.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】根据左图可知,将挂钩挂在铁架台上时,此时测力计的示数就是测力计本身的重力,则测力计的重力G=1N。
砝码的重力G砝码=m砝码g=0.05kg×10N/kg=0.5N;
在右图中,物体A受到竖直向上的测力计甲施加的拉力F甲,受到竖直向下的自身重力GA、测力计乙的重力G乙、B砝码的重力GB,则:F甲=GA+G乙+GB=0.5N+1N+0.5N=2N。
测力计乙挂钩倒置,它的弹簧上受到的拉力等于自身重力和砝码B的重力之和,即FB=G乙+GB=1N+0.5N=1.5N。
故选D。
10.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】根据图像可知,在t1~t2时间内,雨滴的速度保持不变,即做匀速直线运动,此时它处于平衡状态,即受到竖直向下的重力与竖直向上的阻力大小相等,如下图所示:
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
11.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】书对黑板的压力作用在黑板上,黑板对书的支持力作用在书上,二者没有作用在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
物理书在竖直的墙壁上保持静止状态,那么它受到的重力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。则摩擦力f=G=2N,故B错误;
因为重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上,故C错误;
竖直方向上,重力和摩擦力相互平衡;水平方向上,手对书的压力与墙壁对书的支持力相互平衡,故D正确。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】对饮料瓶进行受力分析,根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】饮料瓶在手中处于静止状态,那么它受到的摩擦力与重力相互平衡,即f=G。根据f=G可知,要减小手和饮料瓶之间的摩擦力只能减小饮料瓶的重力,即倒出部分饮料,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.苹果受到的重力和苹果对桌面的压力,二者的方向都是竖直向下的,且前者作用在苹果上,而后者作用在桌面上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力 ,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体(苹果)和同一直线上,是平衡力,故B正确;
C.桌子受到的重力和苹果对桌子的压力,二者都是竖直向下的,前者作用在苹果上,后者作用在桌子上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.桌子受到的重力和桌子对地面的压力,二者都是竖直向下的,前者作用在苹果上,后者作用在地面上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
14.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】首先以动滑轮为受力分析的对象,根据二力平衡的知识计算出物体受到的拉力,再以物体G为对象,根据二力平衡的知识计算出它受到的摩擦力。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F,水平向左的绳子上的2个拉力F拉,
当动滑轮做匀速直线运动时,它受到平衡力,
根据二力平衡的条件得到:F=2F拉 ①;
当物体G在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,
即水平向左的摩擦力f与绳子向右的拉力F拉平衡;
也就是f=F拉②;
①②联立得到:F=2f。
故选A。
15.【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】运动状态的改变包括:①静止变运动;②运动变静止;③速度大小改变;④运动方向改变。
【解答】A.火车启动时,从静止变为运动,运动状态改变,故A不合题意;
B.在地面上滚动的小球,速度逐渐变慢,运动状态改变,故B不合题意;
C.汽车在盘山公路上匀速行驶,速度不变但是方向改变,故C不合题意;
D.重物被吊车沿直线向上匀速吊起,速度大小和方向都保持不变,因此运动状态不变,故D符合题意。
故选D。
16.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)(3)根据二力平衡的知识判断;
(4)弹簧测力计不能测合力,只能测出单个拉力的大小。
【解答】A.甲对乙的拉力作用在乙上,而乙对甲的拉力作用在甲上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.甲处于静止状态,那么甲受力平衡,即手对甲的拉力和乙对甲的拉力相等。因为手对甲的拉力F1=5N,所以乙对甲的拉力也是5N,甲的示数是5N,故B正确;
C.因为乙处于静止状态,所以乙受力平衡,即手对乙的拉力F2与甲对乙的拉力大小相等,因此甲对乙的拉力为5N,乙的示数也是5N,故C错误;
D.甲和乙都处于平衡状态,合力为零,但是示数都是5N,故D错误。
故选B。
17.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)根据静摩擦力的影响因素判断;
(3)根据相互作用力的特点分析;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上。
【解答】A.手对罐的压力沿水平方向,罐受到的重力沿竖直方向,二者没有作用在同一直线上,肯定不是一对平衡力,故A错误;
B.当饮料罐保持静止状态时,它受到的重力和静摩擦力相互平衡。只有重力发生改变,它受到的静摩擦力才会改变,故B错误;
C.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力,二者是一对相互作用力,因此二者大小相等,故C正确;
D.罐受到的重力与手对罐的摩擦力,二者都作用在饮料罐同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选C。
18.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,物体的两次运动的路程随时间变化的图像都是通过坐标原点的斜线,那么路程与时间都呈正比,即两次物体都做匀速直线运动,故C正确,D错误;
当物体在竖直方向做匀速直线运动时,它受到的拉力和重力相互平衡,即F=G。因为物体的重力不变,所以弹簧测力计的示数是相等的,故A、B错误。
故选C。
19.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件,选择合适的研究对象分析判断。
【解答】A.将B与C看成一个整体,它们保持静止状态,那么受到平衡力。此时受到它们水平向右大小为10N的拉力,同时受到A对B和C向左的静摩擦力,其大小为10N,故A正确不合题意;
B.以ABC整体为研究对象,它们处于静止状态,那么受到平衡力,即向左的拉力和向右的拉力平衡,因此水平面对A的摩擦力为零,故B错误符合题意;
C.以C为研究对象,它处于静止状态,那么受到平衡力。由平衡条件得知,B对C的摩擦力等于0,故C正确不合题意;
D.C在水平方向不受力的作用,在竖直方向上受到的重力和支持力相互平衡,故D正确不合题意。
故选B。
20.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将A和B看做一个整体,根据二力平衡的知识分析地面对B的摩擦力;对A进行受力分析,根据二力平衡的知识分析B对A的摩擦力,并根据相互作用力原理分析A对B摩擦力的大小。
【解答】甲图:物体A在水平方向上做匀速直线运动,那么它受到B施加的摩擦力与拉力F相互平衡,即fB→A=F。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力,二者相等,因此B物体受到的A物体的摩擦力fA→B=F。
乙图:A与B之间保持相对静止,没有相对运动的趋势,因此A与B之间的摩擦力为零,故A、C、D错误;
将A和B看做一个整体,它们都在水平方向做匀速直线运动,那么地面对B的摩擦力与拉力F相互平衡,即摩擦力f地面=F,故B正确。
故选B。
21.【答案】等于;否
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)对爬墙车进行受力分析,根据二力平衡的知识分析即可;
(2)当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
【解答】(1)当爬墙车静止在竖直的墙面上时,它在竖直方向上处于平衡状态,即竖直向上的的摩擦力和竖直向下的重力相互平衡,那么摩擦力等于重力;
(2)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它并没有处于平衡状态,肯定不受平衡力。
22.【答案】(1)0N
(2)水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算即可;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此对B进行受力分析即可。
【解答】(1)物体B保持静止状态,它受到平衡力,即弹簧测力计的拉力和A对B的摩擦力相互平衡。因为测力计的拉力为0,所以物体B受到的摩擦力为0N。
(2)物体B仍然保持静止状态,它受到测力计的拉力和摩擦力相互平衡,即二者方向相反。因为拉力的方向向右,所以摩擦力的方向水平向左。
23.【答案】5;20
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对乙进行受力分析,确定它的受力情况;
(2)将三个物体看作一个整体,根据二力平衡的知识分析计算。
【解答】(1)①丙和乙之间保持相对静止状态,则乙和丙之间没有摩擦力;
②甲在水平方向上做匀速直线运动,它受到地面施加的向左摩擦力和乙施加向右的摩擦力;
乙向右做匀速直线运动,在水平方向上,它受到向右的拉力F,还受到甲对它向左的摩擦力;在竖直方向上,它受到向上的支持力,向下的重力和压力,即物体乙受到5个力的作用。
(2)将三个物体看作一个整体,它们沿水平方向向右做匀速直线运动,那么甲受到的摩擦力与乙受到的拉力相互平衡,即甲受到地面的摩擦力f=F=20N。
24.【答案】300;60
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)将木板和人看作一个整体,根据二力平衡的知识计算木板受到摩擦力的大小;
(2)地面受到的压力等于人和木板的总重力,即N=G人+G板,然后根据f=kN计算人的质量即可。
【解答】(1)将木板和人看作一个整体,它们一起向左做匀速直线运动,
那么它们受到向左的两个拉力与向右的摩擦力相互平衡,
即f=2F=2×150N=300N;
(2)地面受到的压力等于人和木板的总重力,即N=G人+G板;
根据f=kN得到:300N=0.3×(m人g+400N);
解得:m人=60kg。
25.【答案】上;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析摩擦力的方向和大小。
【解答】当小明匀速下滑时,它在竖直方向上处于平衡状态,即重力和摩擦力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,重力的方向竖直向下,那么摩擦力的方向竖直向上,且摩擦力等于重力。
26.【答案】(1)转动
(2)相反
(3)作用在同一个物体上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)由于两个拉力没有在同一直线上,因此木板不会保持静止状态。松手后,下面的B点向左旋转,上面的A点向右旋转,因此木板会顺时针转动;
(2)根据二力平衡的条件分析解答;
(3)如果将木板一分为二,那么相当于一个木板上只受一个力,而木板立即分开,说明它们不能保持平衡状态,据此可以得到二力平衡时两个力是否必须作用在同一物体上。
【解答】(1)现在由一位同学用手按住木板,另两位同学拉住弹簧测力计对木板施加力,力的方向如图所示,拉力大小保持相等;当按住木板的同学放开手后,可以观察到木板转动 。
(2)两位施加力的同学继续用力使得木板再次静止,此时可以发现这两个力的方向相反。
(3)两位施加力的同学继续保持用力状态,原来按住木板的同学两次将木板按住,并设法用刀具沿另一条木板的对角线将木板一分为二,放手后,木板两部分立即分离,此现象说明要使二力平衡,这两个力必须作用在同一个物体上 。
27.【答案】支持力;在其他日子仍然尝试这个实验,看扫帚能否成功站立 或者在不同日期测量出同一把扫帚的重力
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对扫帚进行受力分析,根据平衡力的条件分析与重力相互平衡的力;
(2)既然传言认为这种现象与时间有关,那么可以改变时间,再次完成实验,观察它是否能够再次竖立起来即可。
【解答】(1)竖立在地面上的扫帚,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,因此扫帚能竖立的原因是它所受的重力与支持力二力平衡;
(2)要进一步通过实验证明传言的错误,我的建议是:在其他日子仍然尝试这个实验,看扫帚能否成功站立或者在不同日期测量出同一把扫帚的重力。
28.【答案】竖直向上;f1=f2=f3
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识对摩擦力的大小和方向进行判断。
【解答】(1)重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,那么它受到的摩擦力和重力相互平衡。因为重力的方向是竖直向下的,所以摩擦力f1的方向是竖直向上的;
(2)无论是他竖直向上爬,还是竖直向下爬,或者保持静止状态,它都处于平衡状态,即受到的摩擦力都和重力平衡,即摩擦力=重力,因此三个摩擦力的大小关系为:f1=f2=f3。
29.【答案】(1)静止
(2)2
(3)C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图中的右图分析t=1s时的运动状态;
(2)首先根据乙图中确定t=5s时的运动状态和受到的拉力,然后根据二力平衡的知识计算物体受到的摩擦力;
(3)分析物体的受力情况,结合乙图确定木块的运动状态。
【解答】(1)根据乙图可知,当t=1s时,物体的运动速度为0,即物体处于静止状态;
(2)根据乙图可知,当t=5s时,木块受到的拉力为2N,且保持4m/s做匀速直线运动。根据二力平衡的知识可知,物体受到的摩擦力等于拉力,即f=F=2N;
(3)根据乙图可知,木块由静止开始运动时受到的拉力为3N;因为2N<3N,所以木块可能没有运动起来,即保持静止状态。当木块受到的拉力为2N时,还可以做匀速直线运动,故选C。
30.【答案】350;250
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对人和吊椅进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出人的拉力;
(2)对人进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出吊椅对人的支持力,再根据相互作用力原理得到人对吊椅的压力。
【解答】(1)将人和吊椅看做一个整体,它们受到向上的两个拉力F,一个向下的重力G总。
根据二力平衡的知识得到:2F=G总;
2F=(60kg+10kg)×10N/kg;
解得:F=350N;
人受到向下的重力,向上的拉力和支持力,
根据二力平衡的知识得到:G=F+F支持;
60kg×10N/kg=350N+F支持;
解得:F支持=250N;
人对吊椅的压力与吊椅对人的支持力为相互作用力,
因此人对吊椅的压力等于250N。
31.【答案】(1)1000N;竖直向上
(2)跳伞运动员悬在空中受到的浮力多大;浮力大小为1000N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当运动员在空中做匀速直线运动时,它受到的阻力和总重力是平衡力;
(2)可以从运动员在空中保持静止的角度设计问题并回答。
【解答】(1)如果已知人和伞所受的总重力是1000N,那么他所受到的阻力等于总重力,即1000N,方向与重力方向相反,即竖直向上;
(2)问题:跳伞运动员悬在空中受到的浮力多大?
回答:浮力大小为1000N。
32.【答案】解:对卡车进行受力分析如下:
m车=9t=9000kg,g=10N/kg
由G=mg
∴G车=m车g=9000kg×10N/kg=9×104N
由题意得:f=0.02G车=0.02×9×104N=1.8×103N
又∵汽车在水平公路上匀速行驶
∴f与F牵是一对平衡力
则:F牵=f=1.8×103N
答:卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是1.8×103N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】首先根据公式G车=m车g计算出汽车受到的重力,然后根据f=0.02G车计算汽车受到的阻力,最后根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力。
33.【答案】(1)解:如图所示:
(2)小车比木块受到的摩擦力更小
(3)增加;1
(4)扭转回来;同一直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据二力平衡得到,木块静止时,受到水平向左的拉力3N,水平向右的拉力2N和水平向右的摩擦力1N,画出力的示意图即可;
(2)滚动摩擦力比滑动摩擦力要小很多;
(3)换成小车后,原来的摩擦力就几乎消失了,这时为了保持平衡,需要在钩码重力小的那边增加砝码;
(4)将小车扭转后,两个拉力不在同一直线上肯定不会平衡,它还会恢复原来的状态。
34.【答案】(1) 该雨滴匀速下落时,它受到的空气阻力和重力是一对平衡力,
那么空气阻力f=G= 2.5×10-3N ;
(2)当空气阻力f=2.5×10-3N 时,
根据公式 F阻=kv2 得到:2.5×10-3N= 1×10-4N.s2/m2 ×v2;
解得:v=5m/s。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此计算雨滴匀速下落时受到的空气阻力;
(2)将空气阻力f代入公式 F阻=kv2 ,然后进行计算即可求出匀速下落时雨滴的速度。
35.【答案】(1)
(2) 当气球向下做匀速直线运动时,受到向下的重力、向上的阻力和浮力,
即:G=f+F浮;
那么:5mg=f+40N ①;
当气球向上做匀速直线运动时,受到向下的重力、阻力和向上的浮力,
即:G+f=F浮;
那么:3mg+f=40N ②;
①②式联立,解得:m=1kg,f=10N;
(3)根据上面的计算可知,当2m/s时阻力为10N;
那么;
当气球匀速上升时,它受力:G'+f=F浮;
1kg×10N/kg+×v=40N;
解得:v=6m/s。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当气球向下做匀速直线运动时,它受到向下的重力、向上的浮力和阻力,据此做出力的示意图;
(2)当气球做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此分别列出向下运动和向上运动时的平衡方程,进而计算出m的大小。
(3)首先根据计算出k的值,然后列出气球向上匀速运动时的平衡关系式,最后计算即可。
【解答】(1)当气球向下做匀速直线运动时,它受到向下的重力、向上的浮力和阻力,作用点都在重心上,示意图如下:
(2)当气球向下做匀速直线运动时,受到向下的重力、向上的阻力和浮力,
即:G=f+F浮;
那么:5mg=f+40N ①;
当气球向上做匀速直线运动时,受到向下的重力、阻力和向上的浮力,
即:G+f=F浮;
那么:3mg+f=40N ②;
①②式联立,解得:m=1kg,f=10N;
(3)根据上面的计算可知,当2m/s时阻力为10N;
那么;
当气球匀速上升时,它受力:G'+f=F浮;
1kg×10N/kg+×v=40N;
解得:v=6m/s。
36.【答案】(1)钩码的个数
(2)不能
(3)A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)细绳上的拉力由钩码的重力产生,钩码数量越多,重力越大,产生的拉力越大。
(2)将卡片扭转一个角度,那么两个拉力就没有作用在同一直线上了,不满足二力平衡的条件,则松手后卡片不能保持静止,而是发生旋转。
(3)注意分析桌面对木块的摩擦力对实验的影响。
【解答】(1)小华将卡(重力可忽略不计)两端的细线绕过滑轮,并挂上游码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小(钩码质量均相等)。
(2)为了探究不在同一直线上的两个大小相等的力是否平,小华想的将卡片扭转一个角度,松手后卡片不能保持静止。
(3)在小华的实验中,纸片悬在空中,不受摩擦力;在小明的实验中,木块受到桌面施加的摩擦力,会对实验数据产生影响,因此小华的实验优于小明的实验,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
37.【答案】(1)小;必须在同一直线上
(2)小车受到桌面对它的静摩擦力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据实验的探究过程确定研究对象。二力平衡的条件包括:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,分析哪个因素发生改变即可;
(2)在实验中,如果G1较大,G2较小,那么小车有向左运动的趋势,于是会受到桌面施加的水平向右的静摩擦力,此时G1=f+G2,因此小车仍然会处于平衡状态。
【解答】(1)将小车放在水平桌面上,左右两端各连接一根绳子,绳子末端挂上钩码。通过改变钩码的重力来改变小车受到拉力的大小,通过小车的状态判断是否平衡,因此此实验的探究对象是小车。
小八在实验中保持G1和G2相等,也就是小车受到的拉力大小相等。将小车扭转一个角度,此时小车左右两侧受到的拉力不在同一直线上了,因此小车不能保持静止状态,那么说明二力平衡必须满足的条件之一是:两个力必须在同一直线上;
(2)小乐在进行实验时,发现G1和G2大小存在较小的差异时小车也能保持静止,可能的原因是:小车受到桌面对它的静摩擦力。
38.【答案】(1)小柯的方案中,木块受到桌面的摩擦力,当它平衡力是,其实是两个拉力和摩擦力形成的三力平衡,而小妍的方案中,卡片不会受到摩擦力
(2)扭转卡片
(3)卡片受到重力,此时是两个拉力和重力形成的三力平衡;滑轮和转轴之间的摩擦力较大,从而形成两个拉力和摩擦力的三力平衡
(4)C;D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)从研究对象是否受到摩擦力方面分析;
(2)在图乙中,如果将卡片扭转一个角度,此时两边的拉力就不在同一直线上了,松手后,卡片不能处于平衡状态,肯定会发生旋转;
(3)注意分析重力对平衡的影响。注意分析绳子和滑轮之间的摩擦力对平衡的影响;
(4)在科学研究的过程中,一切都要以事实为依据,不能对实验数据进行任意的修改。如果出现现象和理论不一致时,应该查阅资料,寻找原因,据此分析判断即可。
【解答】(1)同学们一致认为小妍的方案更好,理由是:小柯的方案中,木块受到桌面的摩擦力,当它平衡力是,其实是两个拉力和摩擦力形成的三力平衡,而小妍的方案中,卡片不会受到摩擦力;
(2)若使卡片在图乙位置失去平衡,可以用扭转卡片方法来实现;
(3)用小妍的方案进行实验时,有同学发现两细线不在同一直线上时(如图丙),卡片也能静止,我认为造成这种现象的原因是:卡片受到重力,此时是两个拉力和重力形成的三力平衡 ;另有同学在实验过程中发现两边钩码数量不同时(如图丁),小卡片也能静止,我认为造成这种现象的原因可能是:滑轮和转轴之间的摩擦力较大,从而形成两个拉力和摩擦力的三力平衡。
(4)当实验现象与理论不匹配时,下列做法中可取的是:查阅资料,了解理论的适用条件;认真分析,寻找原因,故选CD。
39.【答案】(1)只受一个力作用的物体不能保持平衡状态
(2)物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用
(3)只受两个力作用的物体不一定能够保持平衡状态
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)在甲图中,小球处于静止状态,即平衡状态,它受到绳子的拉力和重力;在乙图中,剪断细线后,小球只受重力,由静止变为运动,不能处于平衡状态,由此得到一个力不能使物体处于平衡状态;
(2)在图丙中,小球仍然处于平衡状态,小球受到绳子上的两个拉力,还有自己向下的重力,这三力平衡,据此可知平衡状态时,物体不一定只受两个力的作用;
(3)图丁中,剪断一根细绳后,小球受到一个拉力和重力,此时由静止变为运动,不能处于平衡状态,因此受到两个力的作用时,物体也不一定处于平衡状态。
【解答】(1)由图甲和乙可知:只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。
(2)由图甲和丙可知:物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
(3)由图甲和丁可知:只受两个力作用的物体不一定能够保持平衡状态。
40.【答案】(1)匀速直线
(2)不能,没有控制压力大小相同
(3)4.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)测量摩擦力,需要沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡;大小相等;(2)要得到结论,需要控制单一变量,要得到滑动摩擦力与压力的关系,必须保持接触面相同,要得到滑动摩擦力与接触面的关系,则压力必须相同;(3)根据测力计的读数,读出F的大小,由于F利用了滑轮,滑动摩擦力等于2F;
【解答】(1)试验中,需要测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小;(2)不能,没有控制单一变量,要得到滑动摩擦力与压力的关系,必须保持接触面相同,要得到滑动摩擦力与接触面的关系,则压力必须相同;(3)根据测力计的读数,读出F的大小为2.4N,F通过滑轮,滑动摩擦力等于2F=4.8N。
1 / 1华师大版初中科学八上第一章第五节二力平衡的条件同步练习
一、单选题
1.(2021七下·吴兴期末)静止在水平桌面的笔筒,与笔筒受到的重力相互平衡的力是(  )
A.桌子的重力 B.笔筒对桌面的压力
C.桌面对笔筒的支持力 D.地面对桌子的支持力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.桌子的重力作用在桌子上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者方向相同且作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.笔筒对桌面的压力作用在桌面上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者方向相同且作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.桌面对笔筒的支持力和笔筒的重力都作用在笔筒上,二者方向相反、大小相等且在同一直线上,肯定为平衡力,故C正确;
D.地面对桌子的支持力作用在桌子上,笔筒的重力作用在笔筒上,二者作用在两个物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
2.(2021七下·温州期中)如图所示,物体所受的两个力彼此平衡的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.两个力没有作用在同一直线上,故A错误;
B.两个力的大小不等,故B错误;
C.两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,故C正确;
D.两个力没有作用在同一直线上,故D错误。
故选C。
3.(2021·下城模拟)运动员用双手握住竖直的铁竿匀速攀上和匀速下滑时,他所受到的摩擦力分别为f1和f2,则f1、f2的方向和大小关系是(  )
A.f1向上,f2向下,f1=f2 B.f1向下,f2向上,f1>f2
C.f1向上,f2向上,f1=f2 D.f1向上,f2向下,f1>f2
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析判断。
【解答】运动员用双手握住竖直的铁竿匀速攀上和匀速下滑时,它都在竖直方向上做匀速直线运动,它受到的摩擦力和重力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,摩擦力和重力的大小相等,因此摩擦力f1=f2;摩擦力的方向与重力方向相反,因此竖直向上,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.(2021·瓯海模拟)疫情期间,无人机快递业务激增(如图)。下列无人机运动过程中,其下端所运载的货物受到拉力和货物重力不是一对平衡力的是(  )
A.静止准备 B.匀速上升飞行
C.匀速水平飞行 D.减速降落飞行
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力,处于平衡状态,据此分析判断。
【解答】当无人机静止准备、匀速上升或匀速下降时,都处于平衡状态,受到平衡力,故A、B、C不合题意;
当无人机减速降落时,没有处于平衡状态,不受平衡力,故D符合题意。
故选D。
5.如图所示,几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小,下列说法正确的是(  )
A.甲图中桌面受到的压力比乙图大
B.乙图中桌面受到的压力比甲图大
C.两图中桌面受到的压力相等
D.无法确定
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将两个磁体看作一个整体,对其进行受力分析,根据二力平衡的知识判断。
【解答】甲、乙两图中均有两块磁体叠放在水平桌面上,桌面不是磁体,因此不会受到磁力。将叠在一起的磁体看成一个整体,根据二力平衡的知识可知,它们对桌面的压力等于它们自身的重力,所以两图中桌面受到的压力相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.(2021·绍兴)如图,将弹性球和绳子先后放入瓶中。倒置瓶子,一手拿着瓶一手拉动绳子,直到绳子处于拉紧状态。将瓶 子放正后,手拉绳就可将瓶子提起来。下列分析正确的是(  )
A.增加弹性球的质量有助于实验成功
B.选择粗细合适的粗糙绳子有助于实验成功
C.只要手的拉力足够大,瓶子就不会掉落
D.绳对手的拉力和绳对瓶的拉力是一对相互作用力正放倒放正放
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】将瓶子放正后,手拉绳子将瓶子提起来后,瓶子受到的重力和它受到的摩擦力相互平衡。瓶子是否会掉下来,取决于摩擦力的大小,与弹性球的质量大小无关,故A错误;
当绳子和弹性绳刚好卡在瓶口处时,绳子越粗糙,摩擦力越大,越有利于实验成功,故B正确;
手的拉力并没有直接作用在瓶子上,与瓶子的掉落没有直接关系,故C错误;
相互作用力必须作用在相互接触的两个物体上,而绳对手的拉力作用在手上,绳对瓶的拉力作用在瓶上,手和瓶没有接触,故D错误。
故选B。
7.(2021·嘉兴)用如图装置研究二力平衡时,在轻质塑料片两端的细绳上挂等重的钩码,手放开塑料片后,可观察到塑料片将(  )
A.向左下运动 B.向右上运动
C.仍静止不动 D.转过一定角度
【答案】C
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】二力平衡的条件:大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,塑料片上受到的两个拉力由钩码的重力产生。当挂上等重的钩码时,两个拉力的大小相等,方向相反、作用在同一物体和同一直线上,因此二力平衡,则塑料片静止不动,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
8.(2020七下·乐清期末)到如图所示,竖直握在手中的瓶子处于静止状态,下列属于平衡力的是(  )
A.手对瓶子的摩檫力与手对瓶子的压力
B.手对瓶子的压力与瓶子受到的重力
C.手对瓶子的摩擦力与瓶子受到的重力
D.手对瓶子的压力与瓶子对手的弹力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.手对瓶子的摩檫力沿竖直方向,手对瓶子的压力沿水平方向,二者没有在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.手对瓶子的压力沿水平方向,而瓶子受到的重力沿竖直方向,二者没有在同一直线上,肯定不是平衡力,故B错误;
C.手对瓶子的摩擦力与瓶子受到的重力,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,为平衡力,故C正确;
D.手对瓶子的压力作用在瓶子上,而瓶子对手的弹力作用在手上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选C。
9.(2021七下·滨江期中)在实验时,小明将一个正常铁质外壳测力计的挂钩挂在铁架台上,静止时如左图所示,示数为1N。接着,他把这个测力计像右图中乙那样,上下各挂一个50g的钩码,并挂到甲测力计下,则甲乙两测力计的示数分别是(  )(g取10N/kg)
A.1.0N和1.5N B.1.0N和0.5N C.2.0N和1.0N D.2.0N和1.5N
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】根据左图可知,将挂钩挂在铁架台上时,此时测力计的示数就是测力计本身的重力,则测力计的重力G=1N。
砝码的重力G砝码=m砝码g=0.05kg×10N/kg=0.5N;
在右图中,物体A受到竖直向上的测力计甲施加的拉力F甲,受到竖直向下的自身重力GA、测力计乙的重力G乙、B砝码的重力GB,则:F甲=GA+G乙+GB=0.5N+1N+0.5N=2N。
测力计乙挂钩倒置,它的弹簧上受到的拉力等于自身重力和砝码B的重力之和,即FB=G乙+GB=1N+0.5N=1.5N。
故选D。
10.(2021·温州模拟)雨滴下落时会受到空气的阻力,研究发现,下落速度越快,雨滴所受到的空气阻力越大。如图为雨滴下落过程中速度随时间的变化曲线,则下列对t1-t2时间范围内雨滴受力情况分析正确的是(  )
A.不受力 B.f>G
C.f=G D.f【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】根据图像可知,在t1~t2时间内,雨滴的速度保持不变,即做匀速直线运动,此时它处于平衡状态,即受到竖直向下的重力与竖直向上的阻力大小相等,如下图所示:
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
11.(2021·温州模拟)如图用4N的水平推力把重2N的物理书压在竖直黑板上静止,下列说法正确的是(  )
A.书对黑板的压力与黑板对书的支持力彼此平衡
B.黑板对书的摩擦力为4N
C.书受到摩擦力的方向竖直向下
D.书受到两对平衡力的作用
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】根据二力平衡的条件分析解答。
【解答】书对黑板的压力作用在黑板上,黑板对书的支持力作用在书上,二者没有作用在同一直线上,肯定不是平衡力,故A错误;
物理书在竖直的墙壁上保持静止状态,那么它受到的重力和摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。则摩擦力f=G=2N,故B错误;
因为重力的方向竖直向下,所以摩擦力的方向竖直向上,故C错误;
竖直方向上,重力和摩擦力相互平衡;水平方向上,手对书的压力与墙壁对书的支持力相互平衡,故D正确。
故选D。
12.(2021七下·温州期中)如图是一位同学手拿饮料瓶的图片,保持饮料瓶处于趁止状态,下列做法会减少手和饮料瓶之间的摩擦力的是(  )
A.不改变瓶中饮料质量,增加手对饮料瓶的压力
B.不改变瓶中饮料质量,减少手对饮料瓶的压力
C.不改变手对饮料瓶的压力,倒出饮料瓶中的部分饮料
D.不改变手对饮料瓶的压力,在饮料瓶中加入一些饮料
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】对饮料瓶进行受力分析,根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】饮料瓶在手中处于静止状态,那么它受到的摩擦力与重力相互平衡,即f=G。根据f=G可知,要减小手和饮料瓶之间的摩擦力只能减小饮料瓶的重力,即倒出部分饮料,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.(2021七下·温州期中)如图,一苹果放在水平桌面上,下列一对力属于平衡力的是(  )
A.苹果受到的重力和苹果对桌面的压力
B.苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力
C.桌子受到的重力和苹果对桌子的压力
D.桌子受到的重力和桌子对地面的压力
【答案】B
【知识点】平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】A.苹果受到的重力和苹果对桌面的压力,二者的方向都是竖直向下的,且前者作用在苹果上,而后者作用在桌面上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.苹果受到的重力和桌面对苹果的支持力 ,二者大小相等、方向相反、作用在同一物体(苹果)和同一直线上,是平衡力,故B正确;
C.桌子受到的重力和苹果对桌子的压力,二者都是竖直向下的,前者作用在苹果上,后者作用在桌子上,肯定不是平衡力,故C错误;
D.桌子受到的重力和桌子对地面的压力,二者都是竖直向下的,前者作用在苹果上,后者作用在地面上,肯定不是平衡力,故D错误。
故选B。
14.(2020九上·越城期末)如图所示,物重为G,在水平拉力F作用下匀速前进,物体受到的摩擦力为f(不计动滑轮重及转轴与滑轮间的摩擦),下列关系式正确的是(  )
A.F=2f B.F=f C.F=f/2 D.F=f+G
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】首先以动滑轮为受力分析的对象,根据二力平衡的知识计算出物体受到的拉力,再以物体G为对象,根据二力平衡的知识计算出它受到的摩擦力。
【解答】动滑轮受到水平向右的拉力F,水平向左的绳子上的2个拉力F拉,
当动滑轮做匀速直线运动时,它受到平衡力,
根据二力平衡的条件得到:F=2F拉 ①;
当物体G在水平面上做匀速直线运动时,它受到平衡力,
即水平向左的摩擦力f与绳子向右的拉力F拉平衡;
也就是f=F拉②;
①②联立得到:F=2f。
故选A。
15.(2020八上·镇海期中)下列事例中,物体运动状态没有发生改变的是(  )
A.火车启动时,从静止变为运动
B.在地面上滚动的小球,速度逐渐变慢
C.汽车在盘山公路上匀速行驶
D.重物被吊车沿直线向上匀速吊起
【答案】D
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】运动状态的改变包括:①静止变运动;②运动变静止;③速度大小改变;④运动方向改变。
【解答】A.火车启动时,从静止变为运动,运动状态改变,故A不合题意;
B.在地面上滚动的小球,速度逐渐变慢,运动状态改变,故B不合题意;
C.汽车在盘山公路上匀速行驶,速度不变但是方向改变,故C不合题意;
D.重物被吊车沿直线向上匀速吊起,速度大小和方向都保持不变,因此运动状态不变,故D符合题意。
故选D。
16.(2020八上·镇海期中)如图所示,甲、乙两个弹簧测力计放在水平面上并相互钩在一起,用水平拉力F1和F2分别拉开,F1=F2=5N,两弹簧测力计静止时,下列分析正确的是(  )
A.甲对乙的拉力和乙对甲的拉力是一对平衡力
B.甲受力平衡,乙对甲的拉力是5 N,甲的示数是5 N
C.乙受力平衡,甲对乙的拉力是5 N,乙的示数是10 N
D.甲和乙受到的合力均为零,示数均为零
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)(3)根据二力平衡的知识判断;
(4)弹簧测力计不能测合力,只能测出单个拉力的大小。
【解答】A.甲对乙的拉力作用在乙上,而乙对甲的拉力作用在甲上,二者没有作用在同一物体上,肯定不是平衡力,故A错误;
B.甲处于静止状态,那么甲受力平衡,即手对甲的拉力和乙对甲的拉力相等。因为手对甲的拉力F1=5N,所以乙对甲的拉力也是5N,甲的示数是5N,故B正确;
C.因为乙处于静止状态,所以乙受力平衡,即手对乙的拉力F2与甲对乙的拉力大小相等,因此甲对乙的拉力为5N,乙的示数也是5N,故C错误;
D.甲和乙都处于平衡状态,合力为零,但是示数都是5N,故D错误。
故选B。
17.(2020八上·镇海期中)小涛按图所示用手竖直握紧饮料罐不动,下列说法正确的是(  )
A.手对罐的压力与罐受到的重力是一对平衡力
B.若手对罐的压力增加,则罐受到的摩擦力将增大
C.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力大小相等
D.罐受到的重力与手对罐的摩擦力是一对相互作用力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上;
(2)根据静摩擦力的影响因素判断;
(3)根据相互作用力的特点分析;
(4)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上。
【解答】A.手对罐的压力沿水平方向,罐受到的重力沿竖直方向,二者没有作用在同一直线上,肯定不是一对平衡力,故A错误;
B.当饮料罐保持静止状态时,它受到的重力和静摩擦力相互平衡。只有重力发生改变,它受到的静摩擦力才会改变,故B错误;
C.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力,二者是一对相互作用力,因此二者大小相等,故C正确;
D.罐受到的重力与手对罐的摩擦力,二者都作用在饮料罐同一物体上,肯定不是相互作用力,故D错误。
故选C。
18.(2020八上·镇海期中)用弹簧测力计两次拉动重力为G的物体竖直向上运动,两次运动的s﹣t图象如图所示,则下列判断中正确的是(  )
A.第一次测力计的示数一定大于第二次测力计的示数
B.第一次测力计的示数可能小于第二次测力计的示数
C.两次物体都做的是匀速直线运动
D.第一次是加速直线运动,第二次是减速直线运动
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,物体的两次运动的路程随时间变化的图像都是通过坐标原点的斜线,那么路程与时间都呈正比,即两次物体都做匀速直线运动,故C正确,D错误;
当物体在竖直方向做匀速直线运动时,它受到的拉力和重力相互平衡,即F=G。因为物体的重力不变,所以弹簧测力计的示数是相等的,故A、B错误。
故选C。
19.(2021·温州模拟)如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平面上,同时有F=10N的两个水平力分别作用于A、B两物体上,A、B、C三个物体仍处于静止状态,则下列说法不正确的是(  )
A.A物体对B物体的摩擦力为10N,向左
B.地面对A物体的摩擦力为10N,向右
C.B物体对C物体的摩擦力为零
D.C物体受到两个力的作用
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的条件,选择合适的研究对象分析判断。
【解答】A.将B与C看成一个整体,它们保持静止状态,那么受到平衡力。此时受到它们水平向右大小为10N的拉力,同时受到A对B和C向左的静摩擦力,其大小为10N,故A正确不合题意;
B.以ABC整体为研究对象,它们处于静止状态,那么受到平衡力,即向左的拉力和向右的拉力平衡,因此水平面对A的摩擦力为零,故B错误符合题意;
C.以C为研究对象,它处于静止状态,那么受到平衡力。由平衡条件得知,B对C的摩擦力等于0,故C正确不合题意;
D.C在水平方向不受力的作用,在竖直方向上受到的重力和支持力相互平衡,故D正确不合题意。
故选B。
20.(2020八上·浙江期末)如图所示,叠放在一起的物体A和B,在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动,则下列结论中正确的是(  )
A.甲、乙两图中B物体受到A物体对它的摩擦力均为F
B.甲、乙两图中B物体受到水平面对它的摩擦力均为F
C.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为F
D.甲、乙两图中A物体受到B物体对它的摩擦力均为零
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】将A和B看做一个整体,根据二力平衡的知识分析地面对B的摩擦力;对A进行受力分析,根据二力平衡的知识分析B对A的摩擦力,并根据相互作用力原理分析A对B摩擦力的大小。
【解答】甲图:物体A在水平方向上做匀速直线运动,那么它受到B施加的摩擦力与拉力F相互平衡,即fB→A=F。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力为相互作用力,二者相等,因此B物体受到的A物体的摩擦力fA→B=F。
乙图:A与B之间保持相对静止,没有相对运动的趋势,因此A与B之间的摩擦力为零,故A、C、D错误;
将A和B看做一个整体,它们都在水平方向做匀速直线运动,那么地面对B的摩擦力与拉力F相互平衡,即摩擦力f地面=F,故B正确。
故选B。
二、填空题
21.(2020七下·仙居月考)如图所示的“遥控爬墙车”可以在墙面、玻璃等垂直或水平平面上运动。当爬墙车静止在竖直的墙面上时,其所受的摩擦力   重力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它是否受平衡力    。(选填“是”或“否”)
【答案】等于;否
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)对爬墙车进行受力分析,根据二力平衡的知识分析即可;
(2)当物体保持静止状态或匀速直线运动状态时,它处于平衡状态。
【解答】(1)当爬墙车静止在竖直的墙面上时,它在竖直方向上处于平衡状态,即竖直向上的的摩擦力和竖直向下的重力相互平衡,那么摩擦力等于重力;
(2)当爬墙车在竖直墙面上匀速转弯时,它并没有处于平衡状态,肯定不受平衡力。
22.(2021·金华)用如图所示装置测物体B的摩擦力。拉力F水平向左,不计弹簧测力计重,所用弹簧测力计已调零。完成下列问题:
(1)当F=5N时,物体A保持静止,弹簧测力计示数为零,此时物体B受到的摩擦力为   ;
(2)当F=20N时,物体A水平向左运动,弹簧测力计示数为3N且保持不变,此时物体B受到的摩擦力方向为   。
【答案】(1)0N
(2)水平向左
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算即可;
(2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此对B进行受力分析即可。
【解答】(1)物体B保持静止状态,它受到平衡力,即弹簧测力计的拉力和A对B的摩擦力相互平衡。因为测力计的拉力为0,所以物体B受到的摩擦力为0N。
(2)物体B仍然保持静止状态,它受到测力计的拉力和摩擦力相互平衡,即二者方向相反。因为拉力的方向向右,所以摩擦力的方向水平向左。
23.(2021九下·海曙月考)如图,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,现用F=20N的水平拉力拉乙物体,使三物体一起向右作匀速直线运动,则物体乙受   个力的作用,物体甲受桌面的摩擦力是   N。
【答案】5;20
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对乙进行受力分析,确定它的受力情况;
(2)将三个物体看作一个整体,根据二力平衡的知识分析计算。
【解答】(1)①丙和乙之间保持相对静止状态,则乙和丙之间没有摩擦力;
②甲在水平方向上做匀速直线运动,它受到地面施加的向左摩擦力和乙施加向右的摩擦力;
乙向右做匀速直线运动,在水平方向上,它受到向右的拉力F,还受到甲对它向左的摩擦力;在竖直方向上,它受到向上的支持力,向下的重力和压力,即物体乙受到5个力的作用。
(2)将三个物体看作一个整体,它们沿水平方向向右做匀速直线运动,那么甲受到的摩擦力与乙受到的拉力相互平衡,即甲受到地面的摩擦力f=F=20N。
24.(2020九上·鄞州月考)滑动摩擦力的大小可以用f=kN来计算(k表示滑动摩擦系数,N 表示压力)。如图所示,木板重400牛,人与木板、木板与地面的滑动摩擦系数k都为0.3,现在有一人用150N水平拉绳子,使他本人和木板一起向左作匀速运动,则木板与地面之间的摩擦力大小是   牛,人的质量   千克。(g=10牛/千克)
【答案】300;60
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)将木板和人看作一个整体,根据二力平衡的知识计算木板受到摩擦力的大小;
(2)地面受到的压力等于人和木板的总重力,即N=G人+G板,然后根据f=kN计算人的质量即可。
【解答】(1)将木板和人看作一个整体,它们一起向左做匀速直线运动,
那么它们受到向左的两个拉力与向右的摩擦力相互平衡,
即f=2F=2×150N=300N;
(2)地面受到的压力等于人和木板的总重力,即N=G人+G板;
根据f=kN得到:300N=0.3×(m人g+400N);
解得:m人=60kg。
25.(2020八上·镇海期中)小明同学课间在操场上参加爬竿活动,他先沿竖直竿匀速爬上顶端后又匀速滑回地面,则小明在下滑过程中所受摩擦力方向竖直向   ,摩擦力大小   重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】上;等于
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识分析摩擦力的方向和大小。
【解答】当小明匀速下滑时,它在竖直方向上处于平衡状态,即重力和摩擦力相互平衡。根据二力平衡的条件可知,重力的方向竖直向下,那么摩擦力的方向竖直向上,且摩擦力等于重力。
26.(2020八上·慈溪期中)在《二力平衡条件》一课中,教材设计了一个活动,在一块正方形轻质木板两对角位置打上两个小孔A和B,并在A和B间画一条对角线。用两个弹簧测力计通过细绳分别对木板施加力。
(1)现在由一位同学用手按住木板,另两位同学拉住弹簧测力计对木板施加力,力的方向如图所示,拉力大小保持相等;当按住木板的同学放开手后,可以观察到木板     。
(2)两位施加力的同学继续用力使得木板再次静止,此时可以发现这两个力的方向
   。
(3)两位施加力的同学继续保持用力状态,原来按住木板的同学两次将木板按住,并设法用刀具沿另一条木板的对角线将木板一分为二,放手后,木板两部分立即分离,此现象说明要使二力平衡,这两个力必须    。
【答案】(1)转动
(2)相反
(3)作用在同一个物体上
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)由于两个拉力没有在同一直线上,因此木板不会保持静止状态。松手后,下面的B点向左旋转,上面的A点向右旋转,因此木板会顺时针转动;
(2)根据二力平衡的条件分析解答;
(3)如果将木板一分为二,那么相当于一个木板上只受一个力,而木板立即分开,说明它们不能保持平衡状态,据此可以得到二力平衡时两个力是否必须作用在同一物体上。
【解答】(1)现在由一位同学用手按住木板,另两位同学拉住弹簧测力计对木板施加力,力的方向如图所示,拉力大小保持相等;当按住木板的同学放开手后,可以观察到木板转动 。
(2)两位施加力的同学继续用力使得木板再次静止,此时可以发现这两个力的方向相反。
(3)两位施加力的同学继续保持用力状态,原来按住木板的同学两次将木板按住,并设法用刀具沿另一条木板的对角线将木板一分为二,放手后,木板两部分立即分离,此现象说明要使二力平衡,这两个力必须作用在同一个物体上 。
27.(2020八上·温州开学考)微信朋友圈传言“2月11日这一天地球的引力最小,最容易将扫帚竖立”。于是,大量如图所示的“立扫帚挑战”照片占领了微信朋友圈。其实,扫帚能竖立的原因是它所受的重力与   二力平衡。要进一步通过实验证明传言的错误,你的建议   。

【答案】支持力;在其他日子仍然尝试这个实验,看扫帚能否成功站立 或者在不同日期测量出同一把扫帚的重力
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对扫帚进行受力分析,根据平衡力的条件分析与重力相互平衡的力;
(2)既然传言认为这种现象与时间有关,那么可以改变时间,再次完成实验,观察它是否能够再次竖立起来即可。
【解答】(1)竖立在地面上的扫帚,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二者大小相等,方向相反,作用在同一物体和同一直线上,因此扫帚能竖立的原因是它所受的重力与支持力二力平衡;
(2)要进一步通过实验证明传言的错误,我的建议是:在其他日子仍然尝试这个实验,看扫帚能否成功站立或者在不同日期测量出同一把扫帚的重力。
28.(2020七下·长兴期末)如图,重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,此阶段他受到的摩擦力为f1,f1的方向是   ;小科停在某处稍作休息,此阶段他受到的摩擦力为f2;之后沿杆匀速下滑,此阶段他受到的摩擦力为f3。则f1 f2 f3的大小关系是   。
【答案】竖直向上;f1=f2=f3
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】根据二力平衡的知识对摩擦力的大小和方向进行判断。
【解答】(1)重为500N的小科沿着竖直的直杆匀速上爬,那么它受到的摩擦力和重力相互平衡。因为重力的方向是竖直向下的,所以摩擦力f1的方向是竖直向上的;
(2)无论是他竖直向上爬,还是竖直向下爬,或者保持静止状态,它都处于平衡状态,即受到的摩擦力都和重力平衡,即摩擦力=重力,因此三个摩擦力的大小关系为:f1=f2=f3。
29.(2020七下·越城期末)如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图象可知,当t=1s时,物体处于 _   状态;
(2)当t=5s时,物体受到的摩擦力为   N;
(3)当木块所受的推力是2N,则对木块所处状态的判断,正确的是 。
A.静止 B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
【答案】(1)静止
(2)2
(3)C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图中的右图分析t=1s时的运动状态;
(2)首先根据乙图中确定t=5s时的运动状态和受到的拉力,然后根据二力平衡的知识计算物体受到的摩擦力;
(3)分析物体的受力情况,结合乙图确定木块的运动状态。
【解答】(1)根据乙图可知,当t=1s时,物体的运动速度为0,即物体处于静止状态;
(2)根据乙图可知,当t=5s时,木块受到的拉力为2N,且保持4m/s做匀速直线运动。根据二力平衡的知识可知,物体受到的摩擦力等于拉力,即f=F=2N;
(3)根据乙图可知,木块由静止开始运动时受到的拉力为3N;因为2N<3N,所以木块可能没有运动起来,即保持静止状态。当木块受到的拉力为2N时,还可以做匀速直线运动,故选C。
30.如图,一根不可伸缩的轻绳跨过定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的人拉住。设人的质量为60kg,吊椅的质量为10kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。当人与吊椅一起匀速上升时,人竖直向下拉绳的力等于   N,人对吊椅的压力等于   N。(g取10N/kg)
【答案】350;250
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)对人和吊椅进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出人的拉力;
(2)对人进行受力分析,根据二力平衡的知识计算出吊椅对人的支持力,再根据相互作用力原理得到人对吊椅的压力。
【解答】(1)将人和吊椅看做一个整体,它们受到向上的两个拉力F,一个向下的重力G总。
根据二力平衡的知识得到:2F=G总;
2F=(60kg+10kg)×10N/kg;
解得:F=350N;
人受到向下的重力,向上的拉力和支持力,
根据二力平衡的知识得到:G=F+F支持;
60kg×10N/kg=350N+F支持;
解得:F支持=250N;
人对吊椅的压力与吊椅对人的支持力为相互作用力,
因此人对吊椅的压力等于250N。
三、解答题
31.如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降。请回答下列问题:
(1)如果已知人和伞所受的总重力是1000N,请问他所受到的阻力的大小是   ,方向是   (选填“向上”或“向下”)。
(2)请从二力平衡的角度提出一个问题并回答。
问题:   ;
回答:   。
【答案】(1)1000N;竖直向上
(2)跳伞运动员悬在空中受到的浮力多大;浮力大小为1000N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当运动员在空中做匀速直线运动时,它受到的阻力和总重力是平衡力;
(2)可以从运动员在空中保持静止的角度设计问题并回答。
【解答】(1)如果已知人和伞所受的总重力是1000N,那么他所受到的阻力等于总重力,即1000N,方向与重力方向相反,即竖直向上;
(2)问题:跳伞运动员悬在空中受到的浮力多大?
回答:浮力大小为1000N。
32.质量为9t的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到摩擦阻力是车重的0.02倍,求卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
【答案】解:对卡车进行受力分析如下:
m车=9t=9000kg,g=10N/kg
由G=mg
∴G车=m车g=9000kg×10N/kg=9×104N
由题意得:f=0.02G车=0.02×9×104N=1.8×103N
又∵汽车在水平公路上匀速行驶
∴f与F牵是一对平衡力
则:F牵=f=1.8×103N
答:卡车行驶时,发动机对卡车的牵引力是1.8×103N
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】首先根据公式G车=m车g计算出汽车受到的重力,然后根据f=0.02G车计算汽车受到的阻力,最后根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力。
33.如图所示,是小华和小明两同学探究“二力平衡条件”的实验。
(1)如甲图所示,小华将木块放置于水平桌面上,两边各用一段细绳通过定滑轮悬挂一定量的钩码。小华发现,当左边悬挂三个钩码,右边悬挂两个钩码时木块A也能保持静止。请画出木块A此时在水平方向上所受力的示意图。(每个钩码重1N)
(2)小明认为将木块A换成带轮子的小车,实验效果会更好,其原因是:   。
(3)换成小车后,若要使小车保持静止,应当在右侧   (“增加”或“减少”)   个钩码。
(4)小车处于静止后,保持两边拉力的大小不变,将小车扭转到如图乙所示的位置,松手后,小车将   (选填“保持静止”或“扭转回来”).这一步骤说明二力平衡时,要满足二个力在   上的条件。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)小车比木块受到的摩擦力更小
(3)增加;1
(4)扭转回来;同一直线
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据二力平衡得到,木块静止时,受到水平向左的拉力3N,水平向右的拉力2N和水平向右的摩擦力1N,画出力的示意图即可;
(2)滚动摩擦力比滑动摩擦力要小很多;
(3)换成小车后,原来的摩擦力就几乎消失了,这时为了保持平衡,需要在钩码重力小的那边增加砝码;
(4)将小车扭转后,两个拉力不在同一直线上肯定不会平衡,它还会恢复原来的状态。
34.(2018八上·奉化期中)重力G=2.5×10-3N的雨滴从高空由静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方(v2)成正比,关系为F阻=kv2,其中k为常数,且k=1×10-4N.s2/m2.求:
(1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小
(2)雨滴匀速下落时的速度为多少?
【答案】(1) 该雨滴匀速下落时,它受到的空气阻力和重力是一对平衡力,
那么空气阻力f=G= 2.5×10-3N ;
(2)当空气阻力f=2.5×10-3N 时,
根据公式 F阻=kv2 得到:2.5×10-3N= 1×10-4N.s2/m2 ×v2;
解得:v=5m/s。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当物体做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此计算雨滴匀速下落时受到的空气阻力;
(2)将空气阻力f代入公式 F阻=kv2 ,然后进行计算即可求出匀速下落时雨滴的速度。
35.(2019九上·萧山月考)如图所示,一气球与所挂物体的总质量为 5m,气球所受浮力始终保持
40N 不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即 f=kv(k 为常数),此时气球以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动;若减少所挂物体,使气球与剩余物体的总质量变为
3m, 经过一段时间后,气球恰好以 2m/s 竖直向上做匀速直线运动。(物体所受浮力和空气阻力忽略不计,g=10N/kg)
(1)画出气球与所挂物体以 2m/s 竖直向下做匀速直线运动时的受力示意图。
(2)计算出 m 的大小。
(3)若去掉所挂的所有物体,气球的质量为 m,则气球能达到的最大速度是多少?
【答案】(1)
(2) 当气球向下做匀速直线运动时,受到向下的重力、向上的阻力和浮力,
即:G=f+F浮;
那么:5mg=f+40N ①;
当气球向上做匀速直线运动时,受到向下的重力、阻力和向上的浮力,
即:G+f=F浮;
那么:3mg+f=40N ②;
①②式联立,解得:m=1kg,f=10N;
(3)根据上面的计算可知,当2m/s时阻力为10N;
那么;
当气球匀速上升时,它受力:G'+f=F浮;
1kg×10N/kg+×v=40N;
解得:v=6m/s。
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)当气球向下做匀速直线运动时,它受到向下的重力、向上的浮力和阻力,据此做出力的示意图;
(2)当气球做匀速直线运动时,它受到平衡力,据此分别列出向下运动和向上运动时的平衡方程,进而计算出m的大小。
(3)首先根据计算出k的值,然后列出气球向上匀速运动时的平衡关系式,最后计算即可。
【解答】(1)当气球向下做匀速直线运动时,它受到向下的重力、向上的浮力和阻力,作用点都在重心上,示意图如下:
(2)当气球向下做匀速直线运动时,受到向下的重力、向上的阻力和浮力,
即:G=f+F浮;
那么:5mg=f+40N ①;
当气球向上做匀速直线运动时,受到向下的重力、阻力和向上的浮力,
即:G+f=F浮;
那么:3mg+f=40N ②;
①②式联立,解得:m=1kg,f=10N;
(3)根据上面的计算可知,当2m/s时阻力为10N;
那么;
当气球匀速上升时,它受力:G'+f=F浮;
1kg×10N/kg+×v=40N;
解得:v=6m/s。
四、实验探究题
36.(2021七下·温州期中)如图所示,图甲是小华同学探究“二力平衡条件”时的实验情景:
(1)小华将卡(重力可忽略不计)两端的细线绕过滑轮,并挂上游码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整_   来改变拉力的大小(钩码质量均相等)。
(2)为了探究不在同一直线上的两个大小相等的力是否平,小华想的将卡片扭转一个角度,松手后卡片   (选填“能"或“不能")
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要更因是 .
A.减小摩擦力对实验结果的影响
B.卡片是比较容易获取的材料
C.容易让卡片在水平方向上保持平衡
D.卡片容易扭转
【答案】(1)钩码的个数
(2)不能
(3)A
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)细绳上的拉力由钩码的重力产生,钩码数量越多,重力越大,产生的拉力越大。
(2)将卡片扭转一个角度,那么两个拉力就没有作用在同一直线上了,不满足二力平衡的条件,则松手后卡片不能保持静止,而是发生旋转。
(3)注意分析桌面对木块的摩擦力对实验的影响。
【解答】(1)小华将卡(重力可忽略不计)两端的细线绕过滑轮,并挂上游码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小(钩码质量均相等)。
(2)为了探究不在同一直线上的两个大小相等的力是否平,小华想的将卡片扭转一个角度,松手后卡片不能保持静止。
(3)在小华的实验中,纸片悬在空中,不受摩擦力;在小明的实验中,木块受到桌面施加的摩擦力,会对实验数据产生影响,因此小华的实验优于小明的实验,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
37.(2020八上·温州开学考)如图是小八和小乐探究“二力平衡条件”时的实验情景,回答问题:
(1)据图分析,此实验的研究对象是   ,小八在实验中保持G1和G2相等,将小车扭转一个角度:松手后发现小车无法在原位置静止。小八进行此实验的目的是探究二力平衡时,必须满足的条件之一是两个力   。
(2)小乐在进行实验时,发现G1和G2大小存在较小的差异时小车也能保持静止,这与他预估的现象不相符,你认为可能的原因是什么   。
【答案】(1)小;必须在同一直线上
(2)小车受到桌面对它的静摩擦力
【知识点】探究二力平衡的条件
【解析】【分析】(1)根据实验的探究过程确定研究对象。二力平衡的条件包括:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,分析哪个因素发生改变即可;
(2)在实验中,如果G1较大,G2较小,那么小车有向左运动的趋势,于是会受到桌面施加的水平向右的静摩擦力,此时G1=f+G2,因此小车仍然会处于平衡状态。
【解答】(1)将小车放在水平桌面上,左右两端各连接一根绳子,绳子末端挂上钩码。通过改变钩码的重力来改变小车受到拉力的大小,通过小车的状态判断是否平衡,因此此实验的探究对象是小车。
小八在实验中保持G1和G2相等,也就是小车受到的拉力大小相等。将小车扭转一个角度,此时小车左右两侧受到的拉力不在同一直线上了,因此小车不能保持静止状态,那么说明二力平衡必须满足的条件之一是:两个力必须在同一直线上;
(2)小乐在进行实验时,发现G1和G2大小存在较小的差异时小车也能保持静止,可能的原因是:小车受到桌面对它的静摩擦力。
38.(2020七下·椒江期末)在“探究二力平衡的条件”实验中,小柯和小妍分别设计了甲、乙两个方案(如图所示)。
(1)同学们一致认为小妍的方案更好。为什么?
(2)若使卡片在图乙位置失去平衡,可以用   方法来实现(写出一种方法即可)。
(3)用小妍的方案进行实验时,有同学发现两细线不在同一直线上时(如图丙),卡片也能静止,你认为造成这种现象的原因是     ;另有同学在实验过程中发现两边钩码数量不同时(如图丁),小卡片也能静止,你认为造成这种现象的原因可能是   。
(4)当实验现象与理论不匹配时,下列做法中可取的是(  )。
A.否定相应的理论
B.放弃实验,直接认同相应的理论
C.查阅资料,了解理论的适用条件
D.认真分析,寻找原因
【答案】(1)小柯的方案中,木块受到桌面的摩擦力,当它平衡力是,其实是两个拉力和摩擦力形成的三力平衡,而小妍的方案中,卡片不会受到摩擦力
(2)扭转卡片
(3)卡片受到重力,此时是两个拉力和重力形成的三力平衡;滑轮和转轴之间的摩擦力较大,从而形成两个拉力和摩擦力的三力平衡
(4)C;D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)从研究对象是否受到摩擦力方面分析;
(2)在图乙中,如果将卡片扭转一个角度,此时两边的拉力就不在同一直线上了,松手后,卡片不能处于平衡状态,肯定会发生旋转;
(3)注意分析重力对平衡的影响。注意分析绳子和滑轮之间的摩擦力对平衡的影响;
(4)在科学研究的过程中,一切都要以事实为依据,不能对实验数据进行任意的修改。如果出现现象和理论不一致时,应该查阅资料,寻找原因,据此分析判断即可。
【解答】(1)同学们一致认为小妍的方案更好,理由是:小柯的方案中,木块受到桌面的摩擦力,当它平衡力是,其实是两个拉力和摩擦力形成的三力平衡,而小妍的方案中,卡片不会受到摩擦力;
(2)若使卡片在图乙位置失去平衡,可以用扭转卡片方法来实现;
(3)用小妍的方案进行实验时,有同学发现两细线不在同一直线上时(如图丙),卡片也能静止,我认为造成这种现象的原因是:卡片受到重力,此时是两个拉力和重力形成的三力平衡 ;另有同学在实验过程中发现两边钩码数量不同时(如图丁),小卡片也能静止,我认为造成这种现象的原因可能是:滑轮和转轴之间的摩擦力较大,从而形成两个拉力和摩擦力的三力平衡。
(4)当实验现象与理论不匹配时,下列做法中可取的是:查阅资料,了解理论的适用条件;认真分析,寻找原因,故选CD。
39.小明同学在学习了关于物体的平衡条件后,得知二力平衡条件是:作用在一个物体上的两个力它们的大小相等、方向相反,并且在同一直线上。好问的他提出了下列疑问:只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗?只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗?物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗?为此他做了如图所示实验,研究物体处于平衡状态时的受力情况。①他将一小球用一根细线悬挂起来,如图甲所示,剪断细线后小球落下,如图乙所示。②他又将一小球用两根细线悬挂起来,如图丙所示,剪断其中一根细线,小球发生摆动,如图丁所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件,归纳小明同学得出的初步结论:
(1)由图甲和乙可知:   。
(2)由图甲和丙可知:   。
(3)由图甲和丁可知:   。
【答案】(1)只受一个力作用的物体不能保持平衡状态
(2)物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用
(3)只受两个力作用的物体不一定能够保持平衡状态
【知识点】平衡状态的判断
【解析】【分析】(1)在甲图中,小球处于静止状态,即平衡状态,它受到绳子的拉力和重力;在乙图中,剪断细线后,小球只受重力,由静止变为运动,不能处于平衡状态,由此得到一个力不能使物体处于平衡状态;
(2)在图丙中,小球仍然处于平衡状态,小球受到绳子上的两个拉力,还有自己向下的重力,这三力平衡,据此可知平衡状态时,物体不一定只受两个力的作用;
(3)图丁中,剪断一根细绳后,小球受到一个拉力和重力,此时由静止变为运动,不能处于平衡状态,因此受到两个力的作用时,物体也不一定处于平衡状态。
【解答】(1)由图甲和乙可知:只受一个力作用的物体不能保持平衡状态。
(2)由图甲和丙可知:物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用。
(3)由图甲和丁可知:只受两个力作用的物体不一定能够保持平衡状态。
40.(2017·浙江模拟)如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置图,长木板固定不动。
(1)甲乙两图中弹簧测力计拉着木块沿水平方向做   运动时,测力计的读数才等于滑动摩擦力。
(2)比较甲乙两图,能否得出滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度都有关?为什么?
(3)丙图中木块匀速运动时测力计的读数如图所示,则木块受到的滑动摩擦力为   N(不计滑轮、绳子的重量及二者间摩擦)。
【答案】(1)匀速直线
(2)不能,没有控制压力大小相同
(3)4.8
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】(1)测量摩擦力,需要沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时拉力与摩擦力平衡;大小相等;(2)要得到结论,需要控制单一变量,要得到滑动摩擦力与压力的关系,必须保持接触面相同,要得到滑动摩擦力与接触面的关系,则压力必须相同;(3)根据测力计的读数,读出F的大小,由于F利用了滑轮,滑动摩擦力等于2F;
【解答】(1)试验中,需要测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计拉力的大小;(2)不能,没有控制单一变量,要得到滑动摩擦力与压力的关系,必须保持接触面相同,要得到滑动摩擦力与接触面的关系,则压力必须相同;(3)根据测力计的读数,读出F的大小为2.4N,F通过滑轮,滑动摩擦力等于2F=4.8N。
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